Aprender Mecánica Automotriz con sólo 2 conceptos

¿Qué dirías si vieras a alguien montar un neumático nuevo en una llanta nueva y después de eso montar todo ese neumático en el auto, bajar el auto del puente y ver que cuando el neumático entra en contacto con el piso, la llanta toca el piso. Después de ver eso, viene el mecánico y es ahí que recién empieza a darle presión de aire al neumático. ¿Te sorprenderías? ¿Acaso dirías que eso está bien hecho? La respuesta es obvio que no está bien hecho. Todos sabemos que ese no es el paso a seguir.

Obviamente que seguir ese procedimiento no puede dar otro resultado más que malo o mejor dicho pésimo. La pregunta que yo me hago es, ¿por qué entonces vos querés aprender mecánica de una con lo más difícil, sin tener en cuenta los fundamentos mecánicos básicos? Aprender mecánica es igual. Vos no podés poner el carro delante del caballo, sino que lo primero que tenés que tener en cuenta son dos conceptos fundamentales. Si aprendés estos dos conceptos bien, pero realmente bien, tus posibilidades de aprender mucho más y mejor aumentan y aumentan muchísimo. Y eso es lo que vos necesitás a la hora de aprender. Los dos conceptos de los que vamos a hablar hoy te sirven tanto para la mecánica de taller como para también la mecánica teórica de escritorio, de diseño que vas a ver en la universidad, que vas a ver en una escuela técnica.

En ambos casos, los dos tipos de mecánica te va a servir estos conceptos. Y para eso te voy a dar un ejemplo de antemano. Imagínate que estás todo el día en la calle, vas de un lugar al otro, ves un montón de gente y al final del día yo te digo, “¿Cuántas personas viste con una remera amarilla?” Obviamente que no le prestaste atención, que no sabías que esa esa pregunta iba a venir al final del día y la respuesta es, “No tengo ni idea porque no le presté atención, no sabía que había que tener esa consideración o lo que sea.” Mientras que si yo te digo al comienzo del día, “Bueno, hoy fíjate cuántas personas van a andar por la calle con remera amarilla, ya ahí cambia la cosa. Vos vas a ver que al final del día, cuando yo te pregunte, me vas a decir, “Mira, hubo cinco personas con remera amarilla, tres con un suéter amarillo, no sé. dos con otra prenda amarilla.

No sé si todas cuentan o no, pero bueno, el número total fue este. Es decir, que vos ahora sos consciente que hubo personas que estaban en la calle con prendas amarillas, pero no solamente eso, sino que además viste que habían distintos tipos de prenda, que habían remeras, que habían chombas, que había una blusa, que había un suéter, que había un montón de cosas. Y esto es justamente de lo que vamos a hablar hoy. Este ejemplo a vos te marca que es importante saber de antemano de qué vamos a hablar, qué es lo que tenés que prestar atención y de alguna manera qué variables son las que podés tener en cuenta. Así que vamos a lo nuestro.

El primer concepto que vamos a hablar hoy es el concepto de fuerza, que yo sé que muchos tienen un poco una noción de qué consiste ucar algo, pero es necesario entender este concepto de fuerza de una forma mucho más profunda, porque lo vamos a ver continuamente en todos los sistemas mecánicos, ya sea para arreglar un auto o para diseñar una pieza o diseñar un sistema. Lo primero que les voy a decir es que las unidades de fuerza son Newton o kilogr fuerza.

Lo mejor es hablar en Newton porque ya está estandarizada toda esa unidad. Vamos a un ejemplo de una fuerza. Un auto que acelera o que frena va a necesitar de fuerzas, pero no solamente de fuerzas en la dirección para acelerar o para frenar, sino que también va a necesitar de una magnitud de fuerza. ¿Qué tan fuerte o qué tan grande o qué tan chica van a ser esas fuerzas que nosotros vamos a aplicar? Dependiendo de la dirección de esas fuerzas y de la magnitud, vamos a tener como resultado que la aceleración va a ser mayor o que la frenada va a ser más performante. Entonces, la magnitud de la fuerza te va a decir, bueno, qué resultado vas a tener. Si queremos ir un poco más al detalle, cuando nosotros pensamos en un auto que está acelerando, esa fuerza de aceleración en realidad se da en lo que llama el parche de contacto entre el neumático y el asfalto. Es decir, que está bien, pero bien abajo, lo más abajo posible en todo nuestro sistema que consideramos el auto.

Esa fuerza que a nosotros nos va a permitir acelerar, no la podemos hacer de una de una magnitud ilimitada, supergre, sin límite, porque efectivamente su magnitud está limitada y está limitada por la física de dos cuerpos con rozamiento y nos da eso un límite y ese límite es el grip o la adherencia que tiene el neumático y la carga vertical que está ejercida sobre el neumático. Entonces, aquí ya tenemos una vez más un concepto de fuerzas, de magnitudes y sabemos que si nosotros queremos hablar de que el auto va a acelerar, bueno, tenemos que entender que esas fuerzas de aceleración no pueden pasar un determinado límite, no pueden pasar una determinada magnitud.

Entonces, fíjense que un concepto tan básico como fuerza ya lo empezamos a poner en distintos niveles, no solamente en dirección, en magnitud, le ponemos un límite. Y si queremos poner un nivel de dificultad más alto, tenemos que pensar que esa fuerza, como dijimos, está en el parche de contacto, pero toda la masa de nuestro vehículo está muy por encima de ese parche de contacto. Está en lo que nosotros denominamos el centro de gravedad. Así que si nosotros la fuerza de aceleración la tenemos en el nivel del piso y la masa concentrada del vehículo está puesta en el centro de gravedad y está por encima, nosotros vamos a tener ahí un desfasaje entre la fuerza que estamos aplicando para acelerar el vehículo y la altura del centro de gravedad. Eso nos va a dar una transferencia de carga hacia el eje delantero si estamos frenando o hacia el eje trasero si estamos acelerando.

Es decir, que el concepto de fuerza y acelerar un vehículo no es tan fácil como en un primer concepto lo tenemos en la cabeza de que, bueno, hay una fuerza, lo acelera y chao, sino que lo vamos poniendo en distintos niveles y vemos como la dificultad va aumentando y esas fuerzas que en un principio eran simplemente fuerzas de aceleración, ahora nos nos armaron un despelote bárbaro, porque no solamente son fuerzas de aceleración, sino que están en distintos planos de aplicación, generan resultados que nosotros no habíamos pensado y todo eso es gracias a entender el concepto de fuerza. Si vos entendés este concepto, obviamente que vas a estar después mucho más naturalizado a la hora de ejercer fuerzas y ver cuál es el resultado que esa fuerza va a generar en el vehículo, en una pieza o en un sistema mecánico. Y ahora vamos a entrar al segundo concepto, que es el concepto de par. Una vez que vos tengas en claro qué es una fuerza y entiendas exactamente el concepto y cómo actúa, el paso natural de decir, “Bueno, quiero aprender algo más”, es aprender el concepto de par. Y no es otra cosa que una fuerza aplicada a un centro de rotación y que está separada por una distancia.

Yo ya hice antes un video con respecto a par, te lo voy a dejar acá anotado, eh, o linkeado para que lo puedas ver si si querés. Ahí vas a tener mucho más detalle, pero básicamente significa que si hay una pieza que está rotando y que está rotando con respecto a un punto de rotación, significa que hay un par, hay una fuerza que lo está haciendo rotar con respecto a ese punto. El ejemplo más claro es si vos tenés una tuerca y la querés enroscar, entonces, bueno, vas a enroscarla y después vas a agarrar una llave, vas a poner la llave sobre la sobre la tuerca y con una fuerza separada por una distancia que es tu llave, con respecto al punto que es la tuerca, vos vas a hacer una fuerza y eso va a generar un par, va a ser la fuerza que vos estás ejerciendo por esa distancia al centro de la tuerca.

Eso es par. Y las unidades de par es una unidad de fuerza por una unidad de distancia. Así que si nuestra unidad de fuerza era Newton, el par lo vamos a expresar como Newton por metro. O si teníamos la fuerza en kilogramo fuerza, vamos a tener kilogramo fuerza por metro. El concepto de torque que yo recién te dije para aplicarlo en una tuerca, bueno, se aplica en todo. Si vos te fijá, ¿alguna vez escuchaste la frase tengo que torquear la tapa de cilindros? Bueno, significa que a esas tuercas, ¿sí? Que están apretando la tapa de cilindro, vos la tenés que torquear, le tenés que dar un torque determinado. No podés apretar esa tuerca. con el valor que quieras, porque ahí entre el bloc y la tapa de cilindros tenés una junta que si la aprietas mucho se daña y si no la apretas lo suficiente después todos los gases de la combustión van a empezar a salir por esa junta.

Entonces vos tenés que apretar la tapa de cilindro contra el bloc con una determinada fuerza y para lograr eso, vos lo vas a hacer por medio del par o del torque que le vas a dar a las tuercas que van a a cerrar o a apretar esa tapa de cilindros. Por eso escuchas muy comúnmente tengo que torquear los las tuercas o los bulones o lo que sea de alguna pieza de la tapa de cilindros o tal vez las tuercas en la rueda. Las ruedas también cuando vos cambiá una rueda, después ponés las tuercas y después tenés que darle un torque. No es que vos le ponés la fuerza que querés más o menos, no. Tenés que torquear, sobre todo si estás con vehículos deportivos que andan a alta velocidad, que ahí, digamos, todas las tuercas, todos esos espárragos que están ahí haciendo de sujeción entre entre la rueda y el sistema de suspensión están solicitados a muchísimos esfuerzos y si vos torqueas de más vas a aumentar la solicitación que tienen esas piezas y se pueden llegar a romper.

Es por eso que el concepto de torque es fundamental incluso para los mecánicos. Un mecánico que está cambiando ruedas tiene que entender el concepto de torque o de par. En el ejemplo que habíamos dado antes, si vos tenés un auto que frena y dijimos que esa fuerza de frenado estaba en el parche de contacto entre el neumático y el piso, vos vas a ver que la rueda en realidad está girando en el centro. Significa que cualquier fuerza que vos estés aplicando en ese parche de contacto, significa que la rueda va a estar generando un par, porque esa fuerza de contacto entre el neumático y el piso tiene una distancia, digamos, el radio del del neumático o de la rueda al centro de la rueda, que es a partir de donde gira. Entonces, vos date cuenta que para generar esa fuerza de aceleración, la rueda va a necesitar un par de tracción. ese par de tracción va a venir del diferencial, que el diferencial recibe un par de ingreso y ese par o ese movimiento de rotación con par lo lo divide en las ruedas.

Para que el par llegue al diferencial, bueno, eh evidentemente el motor tiene también que generar par. Y esto es lo más importante de todo. Si ustedes agarran una revista, yo aquí tengo una revista que siempre me gusta traer, es alemana, es sport auto, es super buena. Y si ustedes ven acá, acá yo tengo el ejemplo de el Porsche 911 GT3. Y ustedes lo que van a ver en cualquier ficha técnica de un motor es la curva de potencia y de par. Y aquí en este caso ustedes van a ver que la potencia está en rojo y esta línea amarilla que está un poco que es un poco más horizontal es la curva de par. Y en realidad ustedes lo que siempre van a medir en un motor son las revoluciones y el par, que es justamente la fuerza de rotación que puede generar el motor.

Y gracias a esta a esta curva de par y las revoluciones por minuto, ustedes van a poder calcular la potencia. Pero entonces, fíjense que el concepto de par es super importante incluso para un motor. Y decirme la verdad, la el 99% de las personas hablan de la potencia del motor y no tienen ni idea de lo que es el par. Entonces, alguien que habla de potencia y no entiende lo que es el par, está hablando por hablar. no tiene fundamentos, no sabe que la potencia es un resultado calculado del par y de las revoluciones por minuto, no entiende que el motor genera par y bueno, a partir de ahí es imposible decirle, bueno, a ver cómo vamos a aumentar la potencia porque él en la cabeza no tiene no tiene el concepto de par motor, que uno lo que aumenta a determinadas revoluciones es el par y si vos a esas revoluciones podés aumentar el par, significa que aumentaste la potencia. Pero vos fíjate que un ejemplo tan fácil y tan básico, muy pocas personas lo utilizan.

Entonces es importante que vos entiendas estos dos conceptos, el de la fuerza y el del par. Si vos entendés esto, es como el ejemplo que yo te di al principio de las remeras amarillas. Si vos entendés estos conceptos, vos vas a ver una suspensión y vas a entender cómo las fuerzas se van transmitiendo en los distintos componentes o en las distintas partes que forman el sistema de suspensión. O si ves que tenés fuerzas de frenado en el piso o de aceleración entre el neumático y el y el piso, vas a ver, bueno, ahí yo la rueda tiene que tiene que generar un par de frenado o un par de tracción.

Si vos no logras entender esto, olvídate de ir a cosas más complicadas, a decir, “Bueno, a ver, voy a sacarle más potencia a mi motor.” Un ejemplo muy básico, pero que pasa muy seguido, es la gente que agarra un vehículo y le pone ruedas más grandes. ¿Por qué? porque es más lindo. Bueno, si vos ahora tenés el mismo vehículo con el mismo motor, la misma transmisión y le pones ruedas más grandes, tu motor no va a acelerar tan rápido porque va a necesitar más par acelerar el vehículo o lo que es peor, tu sistema de frenos no va a tener el par suficiente de frenado para poder dar la performance de frenado y generar esas fuerzas de frenado en el parche entre el neumático y el piso.

Entonces, vos fíjate como un concepto tan básico de par, si no lo entendés, podés hacer modificaciones en tu auto que van a ser un desastre. Y hay muchísimas personas que hacen estas modificaciones desastrosamente porque no entienden estos dos conceptos básicos. Si vos querés aprender de mecánica y querés armar y desarmar, perfecto. Pero, ¿sabes qué? Nunca vas a pasar de ese nivel de armar y desarmar y nunca vas a entender exactamente el porqué de los requerimientos que te dan, por ejemplo, cuando montas una rueda, torquear o cuando armás un motor, bueno, torquear la tapa de cilindros.

Y esa no es la idea de aprender. Lo que vos querés es aprender, mejorar y cuando vos ya estás mucho mejor y tenés conocimientos, subir un nivel más. Ahora, es imposible subir un nivel más. Si vos no entendés este nivel básico, querés entender el concepto de potencia, tenés que entender el concepto de par. Querés entender el concepto de par, tenés que entender el concepto de fuerza. Si no tenés esto claro, bueno, olvídate.

Te vas a pasar toda la vida hablando de motor, de potencia de esto y de lo otro, de la Fórmula 1, en un café, pero profesionalmente nunca vas a ser un mecánico exitoso que entienda de los problemas y que le resuelva los problemas al cliente que le trae el auto por x motivos. Así que ya sabes, la forma de aprender es aprender bien y para eso lo primero es la fuerza y el par. Nos vemos en el próximo